本文關鍵詞：深長富水軟弱破碎隧道信息化施工及工程應用，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：隧道是未來跨山區(qū)發(fā)展的一個重要趨勢,尤其是西部大開發(fā)以來,跨山嶺隧道的需求與日俱增。隧道工程地質情況復雜,勘察設計階段探測出詳細的地質情況難度較大,但利用地質調查、超前地質預報、數值模擬分析、監(jiān)控量測等手段能夠規(guī)避施工風險。新奧法的出現使得隧道施工技術取得重大突破,由此隧道施工進入到動態(tài)化過程,而以監(jiān)控量測為主的新奧法發(fā)展到監(jiān)控量測與超前地質預報并重的施工方法是隧道信息化施工的重要保障。本文以西南地區(qū)某鐵路隧道為研究對象,通過理論分析,開展超前地質預報、數值模擬、現場監(jiān)控量測對深長富水軟弱破碎隧道信息化施工進行了深入研究,主要內容如下:(1)針對西南地區(qū)某鐵路隧道深長富水軟弱破碎段,繪制了綜合超前地質預報流程,構建了綜合超前地質預報技術體系,開展了綜合超前地質預報研究。通過TSP203plus、地質雷達、紅外探水以及超前鉆探的綜合預報,得到了隧道信息化施工的動態(tài)分級。(2)采用大型數值計算軟件ANSYS12.0建立了三維隧道數值模型,嵌入到FLAC3D軟件,進行滲流模式下的隧道開挖計算。研究表明,數值計算能夠得到隧道在二臺階法和三臺階法開挖時的圍巖力學演化特征、位移變化規(guī)律以及塑性區(qū)的分布形態(tài),可以指導隧道開挖進行工況優(yōu)選。(3)采用全站儀對隧道圍巖進行監(jiān)控量測,并選擇幾種函數對監(jiān)控量測數據進行回歸分析。研究表明,回歸分析結果可以用來預測西南地區(qū)某鐵路深長富水軟弱破碎隧道段的圍巖變形情況。通過對深長富水軟弱破碎隧道信息化施工進行研究,給施工方案優(yōu)選提供了技術支撐,保障了隧道的施工安全。研究結果對類似的隧道施工有一定的參考價值。
【關鍵詞】：隧道 信息化施工 綜合超前地質預報 數值模擬 監(jiān)控量測
【學位授予單位】：貴州大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：U455.49
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-8
• 第一章 緒論8-15
• 1.1 選題背景及研究意義8-9
• 1.2 國內外研究現狀9-13
• 1.2.1 隧道施工技術發(fā)展現狀9
• 1.2.2 隧道超前地質預報研究現狀9-11
• 1.2.3 隧道圍巖變形特征研究現狀11-12
• 1.2.4 隧道監(jiān)控量測技術發(fā)展現狀12-13
• 1.3 論文研究內容、方法及技術路線13-14
• 1.3.1 研究內容13
• 1.3.2 研究方法13
• 1.3.3 技術路線13-14
• 1.4 本章小結14-15
• 第二章 深長富水軟弱破碎隧道信息化施工方案探討15-26
• 2.1 隧道工程概況15
• 2.2 地貌地質概況15-20
• 2.2.1 地形地貌特征15
• 2.2.2 地層與巖性特征15-17
• 2.2.3 地質構造特征17-18
• 2.2.4 水文地質特征18-20
• 2.3 隧道圍巖分級20-21
• 2.4 隧道風險評估21-24
• 2.4.1 風險因素分析21-22
• 2.4.2 初始風險評價22-24
• 2.5 隧道信息化施工實施方案24-25
• 2.6 本章小結25-26
• 第三章 深長富水軟弱破碎隧道不良地質綜合超前預報26-51
• 3.1 綜合超前地質預報技術體系的建立26-30
• 3.1.1 綜合超前地質預報的原則26-27
• 3.1.2 綜合超前地質預報技術體系的構建27-30
• 3.2 常見超前地質預報方法及理論基礎30-37
• 3.2.1 地球物理探測法30-37
• 3.2.2 超前鉆探法37
• 3.3 綜合超前地質預報在工程中的應用37-50
• 3.3.1 TSP在西南地區(qū)某鐵路隧道中的應用38-43
• 3.3.2 地質雷達在西南地區(qū)某鐵路隧道中的應用43-45
• 3.3.3 紅外探水在西南地區(qū)某鐵路隧道中的應用45-48
• 3.3.4 西南地區(qū)某鐵路隧道超前鉆孔預報48-49
• 3.3.5 不良地質預報綜合分析49-50
• 3.4 本章小結50-51
• 第四章 深長富水軟弱破碎隧道施工過程數值模擬分析51-67
• 4.1 巖體滲流理論51-54
• 4.1.1 巖體滲流理論研究概述51-52
• 4.1.2 流固耦合計算原理52-54
• 4.2 FLAC3D有限差分軟件簡介54-56
• 4.2.1 FLAC3D軟件概況54
• 4.2.2 FLAC3D計算原理54-56
• 4.3 模型建立和參數選取56-59
• 4.3.1 隧道計算模型的建立56-57
• 4.3.2 隧道計算參數的選取57-59
• 4.4 數值計算結果及對比分析59-66
• 4.4.1 隧道圍巖應力演化特征59-62
• 4.4.2 隧道圍巖位移變化規(guī)律62-64
• 4.4.3 隧道圍巖孔隙水壓力特征64-65
• 4.4.4 隧道圍巖塑性區(qū)分布特征65-66
• 4.5 本章小結66-67
• 第五章 深長富水軟弱破碎隧道圍巖變形監(jiān)控量測67-78
• 5.1 監(jiān)控量測的目的及內容67-68
• 5.1.1 監(jiān)控量測的目的67
• 5.1.2 監(jiān)控量測的內容67-68
• 5.2 監(jiān)控量測方法68-70
• 5.2.1 洞內外觀察68-69
• 5.2.2 拱頂下沉和凈空變化量測69-70
• 5.3 監(jiān)控量測常用回歸函數分析70-71
• 5.4 監(jiān)控量測在工程中的應用及回歸分析71-76
• 5.4.1 拱頂下沉分析71-73
• 5.4.2 凈空變化分析73-76
• 5.5 監(jiān)控量測值與數值模擬對比分析76-77
• 5.6 隧道信息化施工效果評價77
• 5.7 本章小結77-78
• 第六章 結論與展望78-80
• 6.1 論文主要結論78-79
• 6.2 進一步研究工作79-80
• 參考文獻80-83
• 致謝83-85
• 附錄85-86

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